Обработка резьбы: Исчерпывающее руководство для вас.

Что такое обработка резьбы?

Резьбообработка — один из важнейших субтрактивных процессов, используемых для нарезания наружной и внутренней резьбы различных размеров. В этой технологии используется вращательное движение инструмента в наиболее тонкой манере. Инструмент градуируется для получения требуемой резьбы на цилиндрах или конусах. Они могут нарезаться на внешних деталях, таких как винты, или внутри гаек.

Резьба чаще всего используется для соединения. Они помогают создавать прочные и плотные соединения различных деталей. Это похоже на то, как закрывается крышка на бутылке с водой. Такое соединение позволяет передавать движение. Оно обеспечивает механические преимущества и преобразует вращательное движение в прямолинейное. Это можно наблюдать в винтах и домкратах. Резьба играет важную роль в изготовлении деталей, которые необходимо соединить. Они также играют ключевую роль в изготовлении деталей, которые необходимо перемещать.

Основные параметры резьбы

Основные размеры обработки резьбы

Большой и малый диаметры: Главный диаметр — это наибольший диаметр внешней резьбы. Малый диаметр — это наименьший диаметр внутренней резьбы, также известный как основной диаметр. Оба размера имеют решающее значение. Они определяют основную геометрию резьбы и необходимы для взаимодействия с другими компонентами.

Диаметр поля: Большой диаметр — самый большой из трех. Малый диаметр — наименьший. Он используется для зацепления резьбы. Диаметр шага находится между большим и малым. Это диаметр, на котором ширина резьбы и расстояние между витками одинаковы.

Геометрические параметры нитей

Шаг: Шаг — это расстояние между точками двух соседних витков резьбы. Он измеряется в направлении, параллельном оси винта. Он определяет, насколько плотно или далеко друг от друга расположены резьбы, что, в свою очередь, определяет способ их сцепления.

Угол спирали: Угол спирали — это угол между спиралью резьбы и осью резьбы. Для прямой резьбы это направление, в котором резьба вращается вокруг цилиндра или конуса.

Угол резьбы: Угол резьбы, который может быть указан в зависимости от типа резьбы, — это угол между двумя флангами резьбы. Из всех углов этот является решающим для определения несущего потенциала и производительности резьбы.

Физические характеристики нитей

Корень: Корень — это начало нити, которое определяет структуру нити снизу вверх. От него зависит необходимая прочность и долговечность самой нити.

Гребень: Гребень является завершающей частью резьбы и очень важен для обеспечения правильной посадки элемента в сборке. Обычно ему уделяется наибольшее внимание на этапе финишной обработки для обеспечения высокой точности.

Фланг: Боковые поверхности — это боковые поверхности резьбы, которые соединяют гребень и корень. Они сильно влияют на профиль резьбы и определяют ее способность к посадке и уплотнению.

Виды обработки резьбы

В соответствии с едиными стандартами резьбы подразделяются на два основных типа. Они относятся к унифицированным стандартам резьбы: UNF и UNC — два типа: унифицированная мелкая и унифицированная крупная. Эти стандарты были выпущены ASME. Они определяют геометрию резьбы для механической обработки. Эти стандарты помогают различать более мелкий и более крупный шаг резьбы. Они предназначены для различных механических деталей.

Внутренняя резьба

Их также называют внутренней резьбой. Они обрабатываются до вогнутой формы. Для этого используются инструменты для нарезания резьбы с одним захватом или традиционные резьбонарезные колпачки, устанавливаемые на головки резьбы. Эти резьбы очень важны для применения в тех случаях, когда требуется использование винтов. Они изготавливаются с помощью ручных или машинных метчиков. В деталях есть внутренняя резьба. Они должны быть очень плотными, как в автомобилях и самолетах.

Внешние резьбы

Внешняя резьба, также известная как наружная резьба, нарезается по внешнему периметру винтов, болтов и шпилек. Внешняя резьба чаще всего нарезается на токарном станке или круглой плашкой. Плашка крепится к неподвижной матрице. Это зависит от детали и степени зацепления резьбы, необходимой для конкретного применения. Резьба на внешней поверхности винта имеет решающее значение в процессе крепления. Они предназначены для ввинчивания во внутреннюю резьбу, чтобы хорошо скрепить детали.

При обработке резьбы используется множество инструментов. Например, метчики используются для создания внутренней резьбы, а плашки — для внешней. Выбор инструмента определяется типом резьбы и материалом, из которого изготовлена деталь. Это позволяет получить правильную резьбу и правильную посадку при сборке.

Как нарезать резьбу?

Прежде всего, вам следует собрать необходимое оборудование. Для выполнения внутренней резьбы необходимы меры безопасности, например защитные очки. Для нарезания резьбы на станке вам также понадобятся дрель с коробкой и колонковое сверло. Для ручных метчиков нужен метчиковый ключ с регулировкой. Вам понадобится внутренний метчик, спиральное сверло и 90-градусная зенковка. Для нарезания наружной резьбы возьмите напильник, плашку, плоскую отвертку, круглую плашку, тиски для захвата заготовки и спрей для резки.

Этапы нарезания внутренней резьбы

• Определите необходимый размер отверстия, в которое будет продеваться нить.
• Чтобы получить диаметр основного отверстия, необходимо уменьшить диаметр метчика на шаг резьбы.
• С силой нанесите удар по центру, а затем сделайте пилотное отверстие с помощью спирального сверла.
• Сформируйте фаску в отверстии для сердечника с зенковкой под углом 90 градусов.
• Накрутите метчик, вращая его по часовой стрелке в отверстии, используя метчиковый ключ для нарезания резьбы.

Этапы нарезания наружной резьбы:

• Края круглого стержня следует обработать напильником.
• Нарежьте резьбу на стержне и снимите фаску под углом 45 градусов так, чтобы фаска была больше резьбы.
• Поместите круглый штамп в матрицу и убедитесь, что он надежно зажат, чтобы не сдвинулся с места.
• Сильно давите на стержень при нарезании и срезании резьбы.
• Используйте спреи для резки, чтобы улучшить качество поверхности детали.

Методы нарезания резьбы при механической обработке

Метод простукивания

Нарезание резьбы чаще всего используется при изготовлении внутренней резьбы. При этом используется метчик того же диаметра, что и предварительно просверленное отверстие. Этот метод также является быстрым и дешевым. Он хорошо подходит для отверстий с низкой точностью и малым диаметром по сравнению с процессом сверления. Метчики используются в основном при проектировании, что позволяет минимизировать потери времени и повысить производительность. Мы используем гибкие методы нарезания резьбы с помощью гибких губок для нарезания резьбы. Они уравновешивают колебания подачи и скорости вращения шпинделя, которые могут возникать из-за материала заготовки и ее свойств. Это обеспечивает большую точность.

Фрезерование резьбы

Фрезерование резьбы может применяться для внутренней и внешней резьбы. При этом виде обработки используется фреза, которую необходимо направлять вдоль осей x, y и z по спирали. Этот метод позволяет получать резьбу самых разных размеров и особенно подходит для прецизионных деталей. Резьбофрезерование характеризуется высокой скоростью, высокой точностью и эффективным резанием, поэтому оно подходит для крупных резьб. Фрезерные инструменты могут иметь сложные режущие кромки из твердых сплавов, способные выполнять несколько функций, что исключает необходимость использования других инструментов. Кроме того, резьба получается с гладкой поверхностью, без острых кромок и заусенцев. Она подходит для тонкостенных конструкций, глухих отверстий и невращающихся деталей.

Нарезание резьбы на токарных станках с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ подходят для нарезания резьбы. Они точно выполняют множество типов и шагов резьбы. К таким методам относятся нарезание резьбы в одной точке и жесткое нарезание. Они используют инструменты с определенными характеристиками или параметрами. Эти параметры соответствуют дизайну резьбы на заготовке. Жесткое нарезание резьбы, напротив, предполагает затягивание метчика с помощью пружинного патрона. Станок также имеет возможность управления подачей и скоростью вращения шпинделя для целей стандартизации. Этот метод очень эффективен для повышения производительности и одновременного снижения производственных расходов.

Шлифование резьбы

Этот метод подходит для закаленных заготовок, требующих высокой точности конечного продукта. При шлифовании используются круги. Он может быть закреплен таким образом, что позволяет нарезать резьбу разных размеров. Это идеально подходит для создания винтов, манометров и других тонких резьбовых деталей, требующих высокого уровня точности. Шлифование резьбы может обеспечить очень хорошее качество поверхности и близкие допуски. Мы применяем однолинейные и многолинейные шлифовальные круги. Многолинейное шлифование подразделяется на врезное и продольное. При продольном методе используется узкий шлифовальный круг. Его размер меньше размера резьбы и, как правило, меньше толщины резьбы. Для получения изделия нужного размера требуется несколько циклов.

Нарезание резьбы

Высечка — еще один популярный метод нарезания наружной резьбы. Это экономичный и быстрый процесс, подходящий для массового производства и обеспечивающий умеренную точность. Плашки для нарезания резьбы бывают разных форм, включая плашки с нижним или круглым шлицем и регулируемые плашки. Нижние плашки используются для нарезания начальной резьбы, а регулируемые плашки обеспечивают различную степень посадки.

Подготовка и расчеты для обработки резьбы

Подготовка — ключевой момент. Перед началом нарезания резьбы найдите малый диаметр для внутренней резьбы. Для наружной резьбы найдите диаметр цилиндра. Формула выглядит так: D = N — S, где N — номинальный диаметр, а S — шаг резьбы. Определение правильного диаметра необходимо для обеспечения точности нарезания резьбы.

Также важно рассчитать скорость вращения для сверления и глубину отверстия. Скорость резания, обозначаемая как V, зависит от обрабатываемого материала. Формула для расчета скорости резания: V=π×D×n1000V = \frac{{\pi \times D \times n}}{1000}V=1000π×D×n, где D — диаметр, а it — скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту. Для стали используйте масло для резки, для алюминиевых сплавов — спирт, а для хромоникелевых сплавов — нефтяное или коллодиевое масло. После сверления удалите стружку и излишки материала с помощью сжатого воздуха или мягкой щетки.

Советы по обработке резьбы

Стандартизация и совместимость

• Используйте стандартные размеры резьбы: Они экономичны, просты в изготовлении и широко совместимы с поставщиками.
• Внесите стандартные измерения: Внедрите стандартные размеры и формы резьбы для удобства производства и взаимозаменяемости, а также во избежание задержек и путаницы в производстве.

Методы обработки резьбы

• Фаска и зенковка: Для облегчения сборки и рассеивания концентрации напряжений на торцевых частях с наружной резьбой сделайте фаску. Завершите внутреннюю резьбу зенковкой, чтобы уменьшить концентрацию напряжений.
• Плоская поверхность и выравнивание: Убедитесь, что начальный конец нити имеет плоскую поверхность, совпадающую с центральной осью, для точного выравнивания.
• Увеличение толщины стенок: увеличьте толщину стенок трубчатых деталей, чтобы выдержать давление при формовке или резке и повысить прочность и долговечность.
• Предпочитайте резьбу меньшей высоты: Предпочтите резьбу меньшей высоты, если нет особых требований к резьбе, для повышения прочности и снижения вероятности срыва.
• Обеспечьте разгрузку резьбы: Обеспечьте разгрузку резьбы, чтобы предотвратить совпадение наружной резьбы с соседними заплечиками.

Конструктивные соображения

• Короткая длина резьбы: Короткая длина резьбы улучшает функциональность и сцепление деталей.
• Включите фаски: Включите фаски на концах наружной резьбы, чтобы облегчить сборку, особенно для часто собираемых и разбираемых деталей.
• Укажите глубину резьбы для глухих отверстий: Для глухих отверстий всегда указывайте глубину резьбы, чтобы предотвратить производственные проблемы и обеспечить точность изготовления.

Заключение

Освоение технологий обработки резьбы обеспечивает высокое качество и долговечность резьбы, необходимой для механических узлов. Производители могут повысить надежность и производительность изделий. Для этого необходимо понять и использовать описанные методы.

Узнайте о точности обработки резьбы вместе с нами. Свяжитесь с нашими специалистами сегодня, чтобы поднять производство компонентов на новый уровень.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Какова разница в скорости между фрезерованием и нарезанием резьбы?

Нарезание резьбы обычно происходит быстрее, чем фрезерование. Однако у резьбофрезерных станков есть дополнительные кромки. Они компенсируют снижение скорости. Основное различие между фрезерованием и нарезанием резьбы заключается в гладкости среза. При фрезеровании резьбы получаются более гладкие и ровные срезы, а при нарезании резьбы — грубые и неровные.

Где должна быть размещена нить?

Резьба может быть размещена практически в любом месте детали, если она соответствует требованиям конечной сборки. Если в конструкции есть препятствия, инструмент DFM отметит их, и размещение резьбы может потребовать корректировки.

Какие общие требования предъявляются к дизайну резьбы:.

Резьба длиной более 0,5 диаметра отверстия не обеспечивает значительной прочности. Поэтому резьба должна быть рассчитана на максимальную длину, превышающую диаметр отверстия в три раза.

Каковы три основных типа нитей?

Три основных типа резьбы: параллельная (или прямая), коническая и резьба с сухим уплотнением. Параллельная резьба имеет одинаковый диаметр по всей длине, например, унифицированная крупная резьба. Конические резьбы меняют диаметр по длине и часто используются в трубных фитингах. Резьба с сухим уплотнением имеет коническую форму. Они предназначены для герметичного уплотнения соединений без применения герметиков.

Какие общие машинные нити?

Машинная резьба обычно классифицируется на два типа. UNC (унифицированная национальная крупная) и UNF (унифицированная национальная мелкая). Резьба UNC наиболее распространена на болтах, гайках и других крепежных элементах.